打孔機(jī)的結(jié)構(gòu)原理及維護(hù)

文/王英麗

1 打孔機(jī)簡介

打孔機(jī)作為眼鏡加工的儀器之一，是制作無框眼鏡時對鏡片進(jìn)行鉆孔的設(shè)備，主要作用是對鏡片進(jìn)行打孔、對已打孔鏡片進(jìn)行擴(kuò)孔，或?qū)z眼鏡鏡片進(jìn)行鋸槽，其結(jié)構(gòu)、操作都非常簡單，但是精度較差。目前的打孔機(jī)將打孔、擴(kuò)孔、開槽集于一體，提高了眼鏡加工的效率。打孔機(jī)可以加工玻璃、樹脂、PC片等材質(zhì)的鏡片。鉆孔直徑一般為0.8～2.8mm。

打孔機(jī)的基本結(jié)構(gòu)（見圖1）主要由鉆頭、鉸刀/鉆孔調(diào)節(jié)器、開關(guān)、壓把、孔位調(diào)節(jié)按盤、油盒、發(fā)動機(jī)等部分組成，各個結(jié)構(gòu)共同作用，完成對鏡片的打孔工作，其中每個結(jié)構(gòu)的作用如表1所示。

圖1 打孔機(jī)結(jié)構(gòu)圖

表1 打孔機(jī)主要部件功能

鉸刀/鉆孔調(diào)節(jié)器 擴(kuò)孔/調(diào)整打孔的大小，在φ0.8mm和φ2.8mm范圍內(nèi)以0.2mm的增值準(zhǔn)確在鏡片上鉆孔開關(guān) 控制鉆頭及鉸刀運轉(zhuǎn)壓把 控制鉆頭升降的手柄，推動扶手，鏡片就會被鉆孔孔位調(diào)節(jié)按盤調(diào)整打孔的位置，把鏡片放在鉆頭相對的位置，鏡片邊緣到鉆孔定點的距離在2.0mm至8.0mm范圍內(nèi)以0.5mm增值調(diào)節(jié)手息架 抵住拿鏡片鉆孔的手油盒 儲存鉆鏡片用的切油口發(fā)動機(jī) 將電能轉(zhuǎn)換成為鉆頭及鉸刀運轉(zhuǎn)的機(jī)械能

2 打孔機(jī)的結(jié)構(gòu)原理

打孔機(jī)是通過動力以及傳動裝置帶動鉆頭和鉸刀的轉(zhuǎn)動，達(dá)到對放在操作平臺上的鏡片鉆孔的目的。鏡片鉆孔按其步驟先后可分為打點、預(yù)鉆和成型鉆。打點，即通過樣板上的孔用水筆在鏡片上做標(biāo)記（見圖2a）；預(yù)鉆，即在鏡片鉆孔定位標(biāo)記上先做表淺且小范圍不穿孔的鉆模；成型鉆即在預(yù)鉆基礎(chǔ)上按孔的直徑要求將孔鉆穿，需同時完成鉆穿、孔大小形成及鉆孔角度修正的操作。鏡片鉆孔的方法是：首先，通過鉆頭在標(biāo)記點偏內(nèi)處鉆出定位孔（見圖2b），再通過鉸刀、擴(kuò)孔，矯正鉆孔位置角度并打通定位孔（見圖2c），最后裝配鏡片。一般上下鉆頭為同種類型，可上下同時對鏡片鉆孔。擴(kuò)孔針用于高精度鉆孔，范圍為0.8～2.8mm。

圖2 打孔機(jī)鉆孔步驟圖

根據(jù)打孔機(jī)的原理，其步驟主要是通過電動機(jī)將電能轉(zhuǎn)換成為機(jī)械能，并由傳動機(jī)傳遞能量以及運動，最終實現(xiàn)對鏡片打孔、擴(kuò)孔的目的。以下從電路結(jié)構(gòu)和機(jī)械結(jié)構(gòu)兩部分來介紹。

2.1 電路結(jié)構(gòu)

圖3 打孔機(jī)電路結(jié)構(gòu)圖

打孔機(jī)的動力源是兩個電動機(jī)，一個是打孔電機(jī)，一個是開槽電機(jī)，兩個電機(jī)均為直流電機(jī)，其電路結(jié)構(gòu)包括電源線、變壓器、整流濾波器、電容、開關(guān)、電機(jī)等部分，其具體電路原理圖如下（見圖4）所示：

圖4 打孔機(jī)電路原理圖

電容的作用是降低啟動電壓，由電路原理圖可知，電路中串聯(lián)了一個電容可以避免電機(jī)在220V電壓下產(chǎn)生火花。此外，在啟動繞組上串連了一個容量較大的電容器，當(dāng)運行繞組和啟動繞組通過單相交流電時，由于電容器作用使啟動繞組中的電流在時間上比運行繞組的電流超前90度角，先到達(dá)最大值，從而在時間和空間上形成兩個相同的脈沖磁場，使定子與轉(zhuǎn)子之間的氣隙中產(chǎn)生了一個旋轉(zhuǎn)磁場，在旋轉(zhuǎn)磁場的作用下，電機(jī)轉(zhuǎn)子中產(chǎn)生感應(yīng)電流，電流與旋轉(zhuǎn)磁場相互作用產(chǎn)生電磁場轉(zhuǎn)矩，使電機(jī)旋轉(zhuǎn)起來。

2.2 機(jī)械結(jié)構(gòu)

打孔機(jī)是通過電動機(jī)將電能轉(zhuǎn)換成為機(jī)械能，并通過機(jī)械傳動機(jī)構(gòu)將能量與運動傳遞給終端機(jī)械構(gòu)件，這部分的結(jié)構(gòu)主要包括齒輪帶傳動機(jī)構(gòu)、上下針頭滑動軸承結(jié)構(gòu)、上下針頭齒輪傳動機(jī)構(gòu)、機(jī)頭杠桿機(jī)構(gòu)、調(diào)節(jié)鈕齒輪結(jié)構(gòu)。

2.2.1 帶傳動機(jī)構(gòu)

齒輪帶傳動機(jī)構(gòu)如圖5所示，通過這樣的帶傳動機(jī)構(gòu)，將機(jī)械能傳遞給上下針頭滑動軸承結(jié)構(gòu)，這里用的傳送帶是圓帶，圓帶傳動能力較小，常用于儀器和家用機(jī)械中，由于鉆孔所需功率適中，因此選擇圓帶傳動是合適的。

圖5 帶傳動機(jī)構(gòu)

圖6 齒輪傳動機(jī)構(gòu)

2.2.2 上下針頭滑動軸承/上下針頭齒輪傳動機(jī)構(gòu)

上下針頭滑動軸承與上下針頭齒輪傳動機(jī)構(gòu)的作用在于將運動通過齒輪傳遞給終端機(jī)械構(gòu)件，即鉆孔以及鉸刀。其機(jī)構(gòu)運動如圖7所示。

圖7 打孔機(jī)機(jī)構(gòu)運動簡圖

2.2.3 機(jī)頭杠桿機(jī)構(gòu)

圖8 機(jī)頭杠桿機(jī)構(gòu)

機(jī)頭杠桿機(jī)構(gòu)的作用在于推動壓把時，圖8所指位置的構(gòu)件會推動下針頭下移，減小上下針頭之間的距離，即對待加工鏡片加壓鉆孔。

鉆頭間隙調(diào)節(jié)即利用了這個結(jié)構(gòu)，如圖8b所示，上下鉆頭間隙應(yīng)該盡可能地小，最合適的間隙是0.1mm。為了檢查間隙，可完全推動壓把調(diào)節(jié)，程序為：首先，當(dāng)推動壓把時，把附件中的一個3mm銷子插入機(jī)器頂部，如圖8b所示，為了使間隙更小，應(yīng)按順時針方向轉(zhuǎn)動銷子，若要使間隙變大，則按逆時針轉(zhuǎn)動銷子。

2.2.4 孔位調(diào)節(jié)盤螺紋結(jié)構(gòu)

圖9 調(diào)節(jié)鈕齒輪結(jié)構(gòu)

孔位調(diào)節(jié)盤螺紋結(jié)構(gòu)如圖9所示，通過旋動孔位調(diào)節(jié)盤，使螺釘內(nèi)、外旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而改變鏡片定位盤的前后位置。

3 打孔機(jī)的維護(hù)

3.1 打孔機(jī)的常見故障以及維修辦法

在打孔機(jī)的使用過程中，常會出現(xiàn)以下故障，對此，首先應(yīng)判斷故障原因，再進(jìn)行相關(guān)的處理。如不能自行處理，最好請專業(yè)維修人員查看并維修，以防止造成不必要的損失或者對儀器造成無法挽回的損壞。

（1）電機(jī)故障，更換電機(jī)；

（2）打孔鉆頭離心旋轉(zhuǎn)故障。故障原因：鉆頭彎曲；解決方案：更換鉆頭。具體方法：揭開發(fā)動機(jī)機(jī)罩，用鉗子夾緊鉆頭頂部，轉(zhuǎn)動發(fā)動機(jī)旋鈕，鉆頭便會掉下，若重裝鉆頭，則按上述相反程序操作即可（見圖10）。

圖10 更換鉆頭方法示意圖

注意事項：上下鉆頭的刀應(yīng)該調(diào)節(jié)成一線，由于上下鉆頭形狀、尺寸相同，所以它們是可以互換的。

同理，擴(kuò)孔鉸刀出現(xiàn)彎曲時，需要及時更換鉸刀，方法：調(diào)松鉸刀上的螺絲，拿下鉸刀（見圖11），把新鉸刀插入鉸刀座，然后用手指捏緊下鉆頭座和鉸刀座，擰緊螺絲。檢查確保鉸刀旋轉(zhuǎn)沒有偏差。若鉸刀有偏差，則按下鉸刀調(diào)節(jié)比臂，把鉸刀放松，用鉗子夾緊鉸刀柄調(diào)整即可。

圖11 更換鉸刀方法示意圖

注意事項：鉸刀非常鋒利，操作時務(wù)必小心以免受傷。切勿用鉗子夾住加到邊緣壓彎鉸刀，否則會折斷鉸刀。

（3）鏡片打孔后出現(xiàn)崩邊，故障原因：鉆頭不夠鋒利，解決方案：將鉆頭磨鋒利即可。具體方法：利用附件之一套筒夾住鉆頭在磨面上研磨至鋒利（見圖12）。

圖12 附件套筒結(jié)構(gòu)圖

（4）鉆頭丟轉(zhuǎn)現(xiàn)象，故障原因：鉆頭頂絲松動，或齒輪出現(xiàn)滑牙。解決方案：緊固鉆頭。具體方法：緊固鉆頭上的螺絲（見圖13a）。

圖13 緊固鉆頭、鉸刀方案示意圖

（5）開關(guān)失靈，不能以三檔位要求啟動關(guān)閉。解決方案：更換三檔位開關(guān)。

（6）鉸刀丟轉(zhuǎn)現(xiàn)象，故障原因：鉸刀松動，鉸刀位置不正確。解決方案：緊固鉸刀。具體方法：緊固鉸刀上的螺絲（見圖13b）。

3.2 打孔機(jī)的保養(yǎng)與維護(hù)

任何視光儀器的保養(yǎng)與維護(hù)都非常重要，在打孔機(jī)的日常使用中，務(wù)必做到以下幾點：

3.2.1 預(yù)防

（1） 鉆孔機(jī)應(yīng)放在牢固的平臺上；

（2） 切勿把該機(jī)接在不符合的電源上（電壓及頻率），務(wù)必保證供電與該機(jī)電源匹配，并安上地線；

（3） 切勿把該機(jī)置于高溫或陽光下；

（4） 該機(jī)除了鏡片鉆孔，切勿移作他用，以免影響精度或損壞；

（5） 該機(jī)配有鋒利鉆頭及鉸刀，拿動時務(wù)必仔細(xì)，以免受傷；

（6） 切勿讓機(jī)器超負(fù)荷或者碰撞。

3.2.2 使用時注意：

（1） 打孔機(jī)持續(xù)工作時，保持打孔機(jī)加油部位不缺油；

（2） 使用時如有異響（非正常工作時的響聲），請及時處理；

（3） 在安裝打孔機(jī)時切勿用鐵制工具敲打打孔機(jī)任何部位；

（4） 使用完畢，請關(guān)閉電源。?